Question

你對“功和功率”的知識掌握了多少？讓我們一起來回憶！
（1）在圖《向左走，向右走》的漫畫中，在50s的時間內，男孩提著重15N的小提琴水平向左勻速走了100m，女孩用5N 的水平拉力拉箱子向右勻速走了100m，他們中，對物體有做功的是______（選填“男孩”或“女孩”），做功的功率是______w．
（2）如圖所示，有一重為100N的小球在桌面上滾動了10cm后滾出桌面，0.5s后落在離桌面邊緣2m的地面上，桌面距離地面高度為1m．則小球在整個運動過程中，重力做了______J的功，其功率是______W．
（3）如果槍膛長0.3m，火藥在槍膛內對子彈的推力是100N，子彈離開槍膛后前進了0.5m，則火藥對子彈所做的功是______J．
（4）甲、乙兩同學進行爬桿比賽，爬到桿頂（桿長相同）時，甲用10s，乙用9s，若甲乙兩人的體重之比為5：6，則甲乙兩人爬到桿頂做功之比是______，甲乙兩人平均功率之比是______．
（5）你幫老師抬過東西么？兩個同學象圖中一樣，將一木箱從一樓抬上三樓，甲對木箱做的功______乙對木箱做的功（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（6）攀巖運動是從登山運動中派生得來的新項目，它集健身、娛樂、競技于一體，以其獨有的登臨高處的征服感吸引了眾多愛好者．要測量某運動員在一次攀巖比賽中克服重力做功的功率，需要測量的物理量有該運動員的重力、______和______．
（7）知道自己騎自行車時的大概功率么？某同學騎著自行車在平直公路上勻速行駛，若人和車所受的阻力大約為20N，則通常情況下，該同學騎車的功率最接近______W．

Answer 1

（1）小男孩對小提琴施加豎直向上的拉力，水平向左勻速運動時在豎直方向上沒有移動距離，所以沒有做功；小女孩施加的拉力是水平方向上的，在水平方向上有力且移動了距離，所以小女孩做了功；
小女孩做的功：W=Fs=5N×100m=500N，
功率：P=

W

t

=

500J

50s

=10W．
（2）物體在重力方向上移動的距離，為桌子的高度，所以重力做功W=Gh=100N×1m=100J，
功率由P=

W

t

=

100J

0.5s

=200W．
（3）火藥在槍膛中對子彈做功，當子彈離開槍膛后，是依靠自身關系繼續向前飛行，而不再受火藥的推力．
所以火藥對子彈做功為W=FS=100N×0.5m=50J．
（4）因為是爬桿，則人克服重力做功，所以根據W=Gh得：

W甲

W乙

=

G甲h

G乙h

=

G甲

G乙

=

5

6

；

P甲

P乙

=

W甲 t甲

W乙 t乙

=

W甲

W乙

×

t乙

t甲

=

5

6

×

9s

10s

=

3

4

；
（5）如圖所示，可以看出L_甲＜L_乙
根據杠桿平衡平衡的條件可得：
F_甲＞F_乙，又因為S_甲=S_乙，則W_甲=F_甲S_甲，W_乙=F_乙S_乙，即W_甲＞W_乙．
（6）攀巖是克服自身的重力做功，功等于運動員的重力和攀巖高度的乘積，所以我們要知道運動員的重力和攀巖的高度；功率反映的是做功的快慢，等于功和時間的比值，所以我們還要測出運動員攀巖的時間．
（7）當車子勻速前進時，動力等于阻力，即F=f=20N，結合生活常識可知，人騎車的速度大約v=5m/s，
所以功率約為P=Fv=20N×5m/s=100W；
故答案為：（1）女孩；10；（2）100；200；（3）200；（4）5：6；3：4；（5）大于；（6）攀巖高度；攀巖時間；（7）100．